Mavzu: Mikroprosessorlar va ularning turlari

Pentium MMXva Pentium II mikroprotsessorlari 1997 yilning yanvarida va iyunida multimedia texnologiyasida ishlash uchun modernizatsiya kilingan va moe ravishda Pentium MMX (MMX — Multi Media eXtention) va Pentium II savdo markalarini olgan Pentium Pro mikroprotsessorlarining takdimot marosimi buddi.Pentium MMX MP audio- va videoma'lumotlarni kayta ish-lashga muljallangan k^Ashimcha 57 ta buyruq, ikki marta katgalashgan (32 Kbayt gacha) kesh-xotira, Pentium Pro MP dan olingan tarmok-lanishlarni oldindan aytish yangi blokini va b. uz ichiga oladi. Shuning xisobiga unda Pentium MP ga nisbatan 1 millionta tran-zistorli element ko’prokdir.Bu mikroprotsessorlarni samarali ishlatish uchun barcha eski das-turlarga (shu jumladan Windows 95, Windows NT operatsion tizim-lariga xdm) moslashtiruvchi dasturli lavxdlarni kushish kerak; as-lida esa, ularsiz xam Pentium MMX MP oddiy Pentium MP dan birmuncha unumlirokdir. Pentium MMX MP oddiy ilovalarni ba-jarishda Pentium MP ga Karaganda 10-15% tezkoProkdir, yangi 57 ta buyruqni ishlatib multimedia ilovalarini bajarishda esa u 30%
ga tezkoProkdir (takkoslash uchun Pentium Pro MP oddiy ilovalar-ni bajarishda Pentium MP ga Karaganda, taxminan 20% tezkoProkdir). Pentium MMX nyng xonalarini xisobga olgan xolda yozilgan dasturlar oddiy Pentium MP li ShK larda ishlay olmaydi.
Pentium MMX MP uchun Socket 7 raz'yomli (ajratgich), MMX kullab-kuvvatlaydigan yangi BIOS li va ikkita ta'minot kuchlanish-li (2,8 va 3,5 V) tizimli plata talab etil ad i.
Pentium II MP boshka xamma MP larga nisbatan uzgacha tuzi-lishga ega, xususan, u uncha katta bulmagan plata-kartrij kurinishida bajarilgan bulib, unta protsessorning uzi (Pentium Pro da 5,5 mln ta tranzistor bo’lsa, unda 7,5 mln ta tranzistor bor) va umumiy xajmi 512 Kbayt bo’lgan ikkincha darajali kesh-xotiraning turtta mikro-sxemasi joylashtirilgan. Protsessorning uz mikrosxemasida joylash-gan 1-darajali kesh-xotira Pentium Pro MP da bor bo’lgan 16 Kbayt urniga 32 Kbayt sigimta ega, lekin 2-darajali kesh-xotira MP ning ichki chastotasida emas, balki ikki marta kichik chastotada ishlaydi.
Pentium II MP 0,35 mikrO’nli texnologiya asosida ishlab chika-riladi va 2,8 V ta'minot kuchlanishini ishlatadi. Uning uchun, tabi-iyki, boshka barcha Pentium larga nisbatan uzgacha tizimli plata talab etiladi.
Shunday kilib, MMX-tizimni yaratish uchun quyidagilar mavjud bulishi kerak:
• pentium MMX yoki Pentium II mikroprotsessorlari;
ushbu mikroprotsessorlarni kullovchi tizimli plata;
bu protsessorlarning kuChiimcha buyruqlarini ishlatishga yunal-tirilgan dasturli ta'minot. Bularning xammasini mikroprotsessomi tanlahtsa inobatta olish kerak.
Ikki yildan so’ng Intel Pentium II firmasida jiddiy raqib paydo bo’ldi. 1997 yil mikroprosessor formida AMD firmasining bosh administratori Djeri Sanders K7protssesorlar tasviri tushirilgan prizintatsiyasini taqdim etishi bu firmaning yangi avlod mikroprosessorlarini yaratganini ko’rsatdi. 1997 yilning bahorida yaratilgan Pentium 2 mikroprosessorlari yaratuvchilar Soket 7 dan vos kechishdi. O’zining oxirgi yutuqlardan foydalangan holda Slot 1 interfeysini yartdi. Markaziy mikroprosessorlar fuksiyasini bajaruvchi barcha modul to’g’ri burchakli korpusda joylashgan. X 86tipidan protsessor yaratuvchilari yana AMD Cyrix va IDT Centaur soket 7 interfeysi o’zagida mikroprosessorlar ishlab chiqarishini davom etdi. Bu esa Slot 1 interfeysi uchun intellar firmasi boshqa ishlab chiqaruvchilarga litsenziya bermaganini anglatadi. Slayddan ko’rinib turganidek K7 mikroprosessorlari xuddi Pentium II sxema platasini o’zida mujassamlashtirilgan.
Amalda Sandirsning Ma’lumotiga qaraganda K7 protsessori Pentium II dan yaxshi bo’lmasada lekin uni am Slot 1 ga qo’yisimiz mumkin. Sandars e’tiborini qaratgan da asosiy farqi shundaki, u shina interfeysiga bog’liq. K7 ishlab chiqaruvchi Pentium II ishlatuvchi P6 shinali interfeysidan bosh tortdilar. Alp larga 21264 Dijital firmasi mukroprotsessorlarining paydo bo’lishi kutilmoqda.
Mikroprosessor firmasi Dddijital firmasi aytib o’tganidek shinali protkol qabul qilishda EV6 mikroprosessorlarini Shaxsiy kompyuterlarini ishlab chiqarishga ruxsat berdi.
1998 yilda bo’lib o’tgan mikroprosessor forumulgacha AMD K7 to’liqligicha ma’lumot berishni xoxlamaydi. otni qayta ishlashni funksional tugallangan dasturi-boshqaruv moslamasidir.
Mikropssesorlar quyidagi vazifalarni bajaradi;
Asosiy xotirada o’qish va buyruqni deshifrash;
Tezkor xotiradan (TX) ma’lumotlar va tashqi moslamalar registrlar adapterlarini o’qish;
Tashqi qurilmaga (TQ) xizmat qilish uchun adapterlardan so’rov va buyruqlarni qabul qilish va qayta ishlash;
Ma’lumotlarni qayta ishlash va ularni TX va TQ adpterlari registrlariga yozish;
SHK ning barcha uzel va bloklari uchun boshqaruvchi signallar ishlab chiqis.
Birinchi mikroprossesor 1971 yilda 1 Intel (AQSH) firmasi tomonidan chiqarildi. Hozirgi paytda bir necha yuz turli xil mikroprossesorlar chiqarilmoqda. Biroq eng mashhur va keng tarqalgan Intel va Intelga o’xshash firmalar mikroprossesoridir. Barcha mikroprossesorlarini uch guruhga bo’lish mumkin.
buyruqlarning to’liq to’plami bo’lgan CISe tipidagi MP (International Business Mashina) turidagi zamonaviy SHK larning ko’pida CISe tipidagi MP dan foydalinadi, ulardan eng ko’p tarqalganlarning xarakteristikasi quyidagi jadvalda berilgan.
80486 DX mikroprosessorlari va undan keyingi barcha modellar ichki chastottasi ko’payib brogan holda ishlaydi. Masalan,DX 2MP da ichki chastottasi taktli chastottadan ikki marta DX4MP da-3 marta yuqori. MP ning faqat ichki chizmalari oshib boruvchi chastottada ishlaydi. Mp chizmasiga oid barcha tashqi chizmalar. Shu jumladan tizimli platada ham joylashgan chizmalar odatdagi chastottada ishlaydi.
MP ning ayrim tavsiflarini ko’rib o’tamiz:
О 80386 MP dan boshlab buyruqni konvayer usulida bajarish MP ning bir qismidan boshqasiga natijalarni bevosita uzatishda MP turli qismlarida izchil buyruqlarning turli taktlarini bir paytning o’zida bajarishdan foydalaniladi. Buyruqlarni konveyer usulida bajarish SHK samarali tez ishlashini 2-3 marta oshiradi:
О 80 286 MP dan boshlab ko’p vazifali ish (ko’pdasturlilik) va unga tegishli holda xotiran muhofazalash imkoniyati mayjud bo’ladi:
Pentium Pro mikroprosessorlari.
1995 yil sentyabrda Pentium Pro savdo markali 80686 (P6) MP ishlab chiqarila boshlaydi. Yangi chizma mexanik qarorlar tufayli ular SHK uchun ancha yuqori ishlab chiqarishni ta’minlaydi. Bu yangiliklarning bir qismini dinamik ijro tushunchasi bilan birlashtiris mumkin, u birinchi novbatda 14 pog’onali superkonveer tuzilma boshqarishni shartli uzatishda dasturlar tarmoqlanishni oldindan aytish va tarmoqlanishning taxmin qilinayotgan yo’li bo’yicha buyruqlarni bajarishni anglatadi.
256-512 Kbayt sig’imli kesh xotira Pentium prosessorlaridagi yuqori samaradorlik tizimining majburiy atributidir. Biroq ularda o’rnatilgan kesh xotira uncha uncha katta bo’lmagan sig’imga (16 Kbayt) ega uning asosiy qismi esa prosessordan tashqarida “Ona” plataga joylashgan. Shu bois u bilan ma’lumot almashinuvi MP ning ichki chastottasida emas,balki odatda 2-3 marta quyi bo’lgan taktli genorator chastottasida ro’y beradiki, bu kompyuterning tezkor ishboshini kamaytiradi.
256-512 К bayt sig’imli Pentium Pro kes xotira MP da mikroprosessorning o’zida joylashgan.
Over Drive mikroprosessorlari.
Bu mikroprosessorlari o’ziga xos qo’shimmcha prosessorlar kutib, Pentium MP ga xos bo’lgan 80486 MP uchun ish rejimi va samarali xarakatlanishini ta’minlaydi. Pentium tavsiflari va mikroprosessorlarini yaxshilovchi Over Dreve MP lar yuzaga keldi.
RISE tipidagi mikroprosessorlar faqat qa’tiy, ko’pincha dasturiy buyruqlarda uchrovchi to’plamdan iborat bo’ladi. Ancha murakkab buyruqlarni bajarish zaruriyati tug’ilganda mikroprosessorda ularni oddiylardan aftomatik yig’ish amalga oshiriladi. Bu MP larda har bir oddiy buyruqni ularni qo’yish va parallel bajarishga 1 mashina takti sarflanadi.
(CISC) tizimidagi hatto eng qisqa buyruqni bajarishga ham odatda 4 takt sarflanadi.
RISC tipidagi mikroprosessorlar juda yuqori tez harakatlanishga ega, biroq dasturiy jihatdan CISC ning mikroprosessorlariga o’zaro mos kelmaydi:
IBM PS tipidagi SHK uchun ishlab chiqilgan dasturlarni bajarishda ular CISC tipidagi MP larni dasturiy darajada faqat modellashtirish mumkiin, bu hol ularning islab chiqarish samaradorligini keskin kamaytiradi.
Barcha yangi MP lar 0,5 km tarkibidagi chiqiqli hajmda elementlarni ta’minlovchi texnologiyalar asosida yaratiladi. An’anaviy 80486 MP va Pentium-66 da 0,8 mkm elementlar foydalanilgan.
Elementlar hajmlarining kamayishi quydagi imkoniyatlarni ta’minlaydi:
*MP taktli chastottasini 100 MGS va undan yuqorida oshirish, chunki tez harakatlantirishni oshirishning tarmog’I “yorug’lik” tarqalishi tezligining (300000 km/sek) yetishmasligidir;
*3,3 V ta’minoti (standart 5 V o’rniga) kamaytirilgan kuchlanishdan foydalanishdan imkon beruvchi MP qizib ketishini kamaytirios.
MP funksional jihatdan ikki qismga bo’linadi:
*operatsiyaviy, u boshqarish moslamasi, arifmetik-mantiqiy moslama va mikroprosessor xotirasini o’zida saqlaydi.